内容正文:
2024-2025学年高一下学期期末
物 理 试 题
一.选择题:本题共8个小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请将你认为正确的选项填涂在答题卡上。
1. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A. 相同的速度 B. 相同的质量
C. 相同的运动方向 D. 相同的动能
【答案】C
【解析】
【详解】AB.动量大小为
即使质量和速度都不同,动量也可能相同,因此无法由相同的动量判断出质量或速度相同,故AB错误;
C.动量是矢量,动量相同,其大小和方向都得相同,而动量方向和速度方向一样,故具有相同的动量时,运动方向一定相同,故C正确;
D.由
可知,动量相同,动能不一定相同,故D错误。
故选C。
2. 质量为3m,速度为v的小车, 与质量为2m的静止小车碰撞后连在一起运动,则两车碰撞后的总动量是( )
A. mv B. 2mv C. 3mv D. 5mv
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】两车碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律得
则两车碰撞后的总动量
故选C。
3. 从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做是为了( )
A. 减小冲量
B. 减小动量的变化量
C. 增大与地面的冲击时间,从而减小冲力
D. 增大人对地面的压强,起到安全作用
【答案】C
【解析】
【详解】脚尖先着地,接着逐渐到整个脚着地,延缓了人落地时动量变化所用的时间,由动量定理
可知人落地时,动量变化量一定,这样可以减小地面对人的冲击力,从而避免人受到伤害。
故选C。
4. 一物体受到方向不变的力作用,其中力的大小随时间变化的规律如图所示,则力在内的冲量大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由公式
可知在F-t图像中,图线与坐标轴的面积为冲量的大小,所以
故B正确,ACD错误。
故选B。
5. 如图所示,光滑的水平地面上有一辆平板上,车上有一个人。原来车和人都静止。当人从左向右行走的过程中( )
A. 人和车组成的系统动量不守恒 B. 人和车组成的系统机械能守恒
C. 人和车的速度方向相同 D. 人停止行走时,人和车的速度一定均为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.人和车组成的系统水平方向不受外力作用,所以人和车组成的系统水平方向动量守恒,故A错误;
B.对于人来说,人在蹬地过程中,人受到的其实是静摩擦力,方向向右,人对车的摩擦力向左,人和车都运动起来,故摩擦力做功,所以人和车组成的系统机械能不守恒,故B错误;
C.当人从左向右行走的过程中,人对车的摩擦力向左,车向后退,即车向左运动,速度方向向左,故C错误;
D.由A选项可知,人和车组成的系统水平方向动量守恒,由题意系统出动量为零,所以人停止行走时,系统末动量为零,即人和车的速度一定均为零,故D正确。
故选D。
6. 我国早在宋代就发明了火箭。假设一初始静止的火箭总质量为M,喷出气体的质量为m、速度大小为v,则火箭的速度大小可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由动量守恒定律可知
解得火箭的速度大小
故选A。
7. 斯诺克运动深受年轻人的喜爱,如图所示选手将质量为m的A球以速度v与质量为m静止的B球发生弹性碰撞,碰撞后B球的速度为( )
A. v B. 2v C. 0.5v D. 0.2v
【答案】A
【解析】
【详解】两球发生弹性碰撞,则碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv=mvA+mvB,由机械能守恒定律得:,解得:vA=0,vB=v;
A.v,与结论相符,选项A正确;
B.2v,与结论不相符,选项B错误;
C.0.5v,与结论不相符,选项C错误;
D.0.2v,与结论不相符,选项C错误;
8. 质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线,且彼此隔开一定的距离,具有初速度v0的第5号物块向左运动,依次与其余四个静止物块发生碰撞,如图所示,最后这五个物块粘成一个整体,则它们最后的速度为( )
A. v0 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由于五个物块组成的系统沿水平方向不受外力作用,故系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律得
得
即它们最后的速度为
故选B。
二、选择题:本题共5个小题,每小题5分,共25分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,漏选3分,错选0分。请将你认为正确的选项填涂在答题卡上。
9. 鸡蛋掉在草地上比掉在水泥地上不容易碎。下列防护与规定中与其具有相同原理的是( )
A. 撑杆跳高比赛中,横杆的下方放有较厚的海绵垫
B. 易碎物品运输时要用柔软材料包装,船舷和码头悬挂旧轮胎
C. 有关部门规定市内开车不得超过30km/h
D. 在汽车上安装安全气囊
【答案】ABD
【解析】
【详解】鸡蛋掉在草地上比掉在水泥地上不容易碎是因为草地对鸡蛋起到了缓冲作用。撑杆跳高比赛中的海绵垫、柔软材料包装易碎物品、船舷和码头悬挂旧轮胎均起到缓冲作用,而市内行车限制车速,不是缓冲作用,故ABD正确,C错误。
故选ABD。
10. 质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下沿直线运动,经过一段时间后速度大小变为7 m/s,则这段时间内动量的变化量为( )
A. 5,方向与初速度方向相反
B. 5,方向与初速度方向相同
C. 2,方向与初速度方向相反
D. 2,方向与初速度方向相同
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.以初速度方向为正方向,如果末速度的方向与初速度方向相反,由
得
负号表示Δp的方向与初速度方向相反,选项A正确,B错误;
CD.如果末速度方向与初速度方向相同,由
得
方向与初速度方向相同,选项C错误,D正确。
故选AD。
11. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A. t=1 s时物块的速率为1 m/s
B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D. t=4 s时物块的速度为零
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由动量定理有
解得时物块的速率为
故A正确;
B.图线与时间轴所围面积表示冲量,根据动量定理可知,时物块的动量大小为
故B正确;
C.根据动量定理可知,时物块的动量大小为
故C错误;
D.根据动量定理可知,时物块的动量大小为
则时物块的速度为
故D错误。
故选AB。
12. 如图所示,甲木块的质量为m1,以v的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后( )
A. 甲木块的动量守恒 B. 乙木块的动量守恒
C. 甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D. 甲、乙两木块和弹簧所组成系统的机械能守恒
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.由于弹簧弹力的作用,甲、乙的动量都要发生变化,即甲、乙两物体各自的动量均不守恒;但对于甲、乙所组成的系统因所受合力为零,故系统动量守恒,故AB错误,C正确;
D.甲、乙两木块和弹簧所组成系统,没有机械能向其他形式能量转化,故系统的机械能守恒,故D正确。
故选CD。
13. 如图所示,质量为M,长度为L的船停在平静的湖面上,船头站着质量为m的人,M>m,现在人由静止开始由船头走到船尾。不计水对船的阻力,则( )
A. 人和船运动方向相同
B. 船运行速度小于人的行进速度
C. 由于船的惯性大,当人停止运动时,船还要继续运动一段距离
D. 人相对水面的位移为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.人和船动量守恒,系统总动量为零,故人和船运动方向始终相反,故A错误;
B.由动量守恒定律有Mv船=mv人
又M>m,故v船<v人,故B正确;
C.由人船系统动量守恒且系统总动量为零知,人走船走,人停船停,故C错误;
D.由平均动量守恒,x人+x船=L
知x人=,故D正确。
故选BD。
三.实验填空题:本题共1个小题,5个填空,每空3分,共15分。请将你认为正确的答案填写在答题卡相应题号的横线上。
14. 用如图所示的装置来完成“验证动量守恒定律”的实验。实验中使用的小球1和2半径相等,用天平测得质量分别为m1、m2。在木板上铺一张白纸,白纸上面铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O。先不放小球2,使小球1从斜槽上某一点S由静止滚下,落到水平地面。再把小球2静置于斜槽轨道末端,让小球1仍从S处由静止滚下,小球1和小球2碰撞后分别落在复写纸上,在白纸上留下各自落点的痕迹。
(1)在本实验中,安装斜槽轨道时,应让斜槽末端保持水平,这样做的目的是使( )
A. 入射小球得到较大的速度
B. 入射小球与被碰小球对心碰撞后速度沿水平方向
C. 入射小球与被碰小球对碰时无动能损失
D. 入射小球与被碰小球碰后粘在一起一同飞出
(2)实验中,入射小球质量为m1与被碰小球质量m2应满足的大小关系m1_______m2(选填“>”“=”或“<”)。
(3)实验记录如图所示,小球2被碰后做平抛运动的水平位移是图中的______________(选填“OM”“OP”或“ON”)。
(4)关于该实验,下列说法正确的是______________。
A. 实验中需要用到的器材有天平、停表、刻度尺
B. 实验时需要测量斜槽末端到水平地面的高度
C. 用半径尽量小的圆把落点圈起来,圆心可视为落点的平均位置
D. 小球1滚下过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结论无影响
(5)若实验所测物理量满足表达式__________,则可判定两个小球相碰前后动量守恒。
【答案】(1)B (2)>
(3)ON (4)CD
(5)
【解析】
【小问1详解】
安装斜槽轨道时,应让斜槽末端保持水平,这样做的目的是使入射小球与被碰小球对心碰撞后的速度沿水平方向,以保证验证水平方向的动量守恒定律。
故选B。
【小问2详解】
入射小球的质量一定大于被碰小球的质量,碰后球才会向前运动而不至于向后反弹。
【小问3详解】
小球2被碰后的速度比小球1的大,故小球2做平抛运动的水平位移是图中的ON。
【小问4详解】
AB.实验中需要用到的器材有天平(测量小球质量)、刻度尺(测量小球平抛运动的水平位移),由于所有的小球都做平抛运动,落地时间相同,因此不必测量落地时间,本实验使用的器材不需要秒表,实验时不需要测量斜槽末端到水平地面的高度。故AB错误;
C.为了减小实验中测量误差,用半径尽量小的圆把落点圈起来,圆心可视为落点的平均位置。故C正确;
D.小球1滚下过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结论无影响,只要小球每次都从同一位置由静止释放,就能保证每次小球到达斜槽末端时速度相同。故D正确。
故选CD。
【小问5详解】
根据动量守恒定律可得
每次小球落地时间相同,可推得
整理得
四.计算题:本题共2个小题,15题13分,16题15分,共计28分。(计算时写出必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位,将答案写在答题卡相应题号的空白处。)
15. 一个质量为0.1kg的垒球,以25 m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度的大小为45 m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002 s,求;
(1)垒球的动量变化量的大小;
(2)球棒对垒球的平均作用力为多大?
【答案】(1)
(2)3500 N
【解析】
【小问1详解】
取垒球飞向球棒的方向为正方向。垒球的初动量为
垒球的末动量为
则垒球的动量变化量的大小
【小问2详解】
由动量定理可得垒球所受的平均作用力为
垒球所受的平均作用力的大小为3500 N。
16. 如图所示,质量为M的木块静止于光滑的水平面上,一质量为m、速度为v0的子弹水平射入木块且未穿出,则
(1)子弹与木块相对静止时二者共同速度为多大;
(2)子弹射入过程中产生的内能为多少?
【答案】(1)v=
(2)
【解析】
【小问1详解】
子弹与木块组成的系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0=(m+M)v
解得:v=
【小问2详解】
由能量守恒定律可知:mv02=Q+
得产生的热量为:
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2024-2025学年高一下学期期末
物 理 试 题
一.选择题:本题共8个小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请将你认为正确的选项填涂在答题卡上。
1. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A. 相同的速度 B. 相同的质量
C. 相同的运动方向 D. 相同的动能
2. 质量为3m,速度为v的小车, 与质量为2m的静止小车碰撞后连在一起运动,则两车碰撞后的总动量是( )
A. mv B. 2mv C. 3mv D. 5mv
3. 从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做是为了( )
A. 减小冲量
B. 减小动量的变化量
C. 增大与地面的冲击时间,从而减小冲力
D. 增大人对地面的压强,起到安全作用
4. 一物体受到方向不变的力作用,其中力的大小随时间变化的规律如图所示,则力在内的冲量大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,光滑的水平地面上有一辆平板上,车上有一个人。原来车和人都静止。当人从左向右行走的过程中( )
A. 人和车组成的系统动量不守恒 B. 人和车组成的系统机械能守恒
C. 人和车的速度方向相同 D. 人停止行走时,人和车的速度一定均为零
6. 我国早在宋代就发明了火箭。假设一初始静止的火箭总质量为M,喷出气体的质量为m、速度大小为v,则火箭的速度大小可表示为( )
A. B. C. D.
7. 斯诺克运动深受年轻人的喜爱,如图所示选手将质量为m的A球以速度v与质量为m静止的B球发生弹性碰撞,碰撞后B球的速度为( )
A. v B. 2v C. 0.5v D. 0.2v
8. 质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线,且彼此隔开一定的距离,具有初速度v0的第5号物块向左运动,依次与其余四个静止物块发生碰撞,如图所示,最后这五个物块粘成一个整体,则它们最后的速度为( )
A. v0 B. C. D.
二、选择题:本题共5个小题,每小题5分,共25分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,漏选3分,错选0分。请将你认为正确的选项填涂在答题卡上。
9. 鸡蛋掉在草地上比掉在水泥地上不容易碎。下列防护与规定中与其具有相同原理的是( )
A. 撑杆跳高比赛中,横杆的下方放有较厚的海绵垫
B. 易碎物品运输时要用柔软材料包装,船舷和码头悬挂旧轮胎
C. 有关部门规定市内开车不得超过30km/h
D. 在汽车上安装安全气囊
10. 质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下沿直线运动,经过一段时间后速度大小变为7 m/s,则这段时间内动量的变化量为( )
A. 5,方向与初速度方向相反
B. 5,方向与初速度方向相同
C. 2,方向与初速度方向相反
D. 2,方向与初速度方向相同
11. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A. t=1 s时物块的速率为1 m/s
B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D. t=4 s时物块的速度为零
12. 如图所示,甲木块的质量为m1,以v的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后( )
A. 甲木块的动量守恒 B. 乙木块的动量守恒
C. 甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D. 甲、乙两木块和弹簧所组成系统的机械能守恒
13. 如图所示,质量为M,长度为L的船停在平静的湖面上,船头站着质量为m的人,M>m,现在人由静止开始由船头走到船尾。不计水对船的阻力,则( )
A. 人和船运动方向相同
B. 船运行速度小于人的行进速度
C. 由于船的惯性大,当人停止运动时,船还要继续运动一段距离
D. 人相对水面的位移为
三.实验填空题:本题共1个小题,5个填空,每空3分,共15分。请将你认为正确的答案填写在答题卡相应题号的横线上。
14. 用如图所示的装置来完成“验证动量守恒定律”的实验。实验中使用的小球1和2半径相等,用天平测得质量分别为m1、m2。在木板上铺一张白纸,白纸上面铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O。先不放小球2,使小球1从斜槽上某一点S由静止滚下,落到水平地面。再把小球2静置于斜槽轨道末端,让小球1仍从S处由静止滚下,小球1和小球2碰撞后分别落在复写纸上,在白纸上留下各自落点的痕迹。
(1)在本实验中,安装斜槽轨道时,应让斜槽末端保持水平,这样做的目的是使( )
A. 入射小球得到较大的速度
B. 入射小球与被碰小球对心碰撞后速度沿水平方向
C. 入射小球与被碰小球对碰时无动能损失
D. 入射小球与被碰小球碰后粘在一起一同飞出
(2)实验中,入射小球质量为m1与被碰小球质量m2应满足的大小关系m1_______m2(选填“>”“=”或“<”)。
(3)实验记录如图所示,小球2被碰后做平抛运动的水平位移是图中的______________(选填“OM”“OP”或“ON”)。
(4)关于该实验,下列说法正确的是______________。
A. 实验中需要用到的器材有天平、停表、刻度尺
B. 实验时需要测量斜槽末端到水平地面的高度
C. 用半径尽量小的圆把落点圈起来,圆心可视为落点的平均位置
D. 小球1滚下过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结论无影响
(5)若实验所测物理量满足表达式__________,则可判定两个小球相碰前后动量守恒。
四.计算题:本题共2个小题,15题13分,16题15分,共计28分。(计算时写出必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位,将答案写在答题卡相应题号的空白处。)
15. 一个质量为0.1kg的垒球,以25 m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度的大小为45 m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002 s,求;
(1)垒球的动量变化量的大小;
(2)球棒对垒球的平均作用力为多大?
16. 如图所示,质量为M的木块静止于光滑的水平面上,一质量为m、速度为v0的子弹水平射入木块且未穿出,则
(1)子弹与木块相对静止时二者共同速度为多大;
(2)子弹射入过程中产生的内能为多少?
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